JP5150378B2 - 端子金具付き電線及び端子金具 - Google Patents

Description

本発明は、端子金具付き電線及び端子金具に関する。

被覆電線に端子金具を取り付けるに際して被覆電線の芯線を端子金具に圧着接続することが行われる。
具体的には、例えば、端子金具をアンビル上に位置決めし、被覆電線の露出させた芯線を端子金具の底板部上に載置する。底板部の両側部からは、一対のバレル部が立ち上げられて形成されており、アンビルの上方に配されたクリンパを降下させると、バレル部の先端部がクリンパに押し下げられ当該先端部が芯線に食い込んでいく。これにより、芯線と端子金具とが圧着接続されるようになっている（特許文献１参照）。
特開２００３−３１２７４公報

ここで、露出した芯線の周囲には、酸化膜が形成されているが、導電性の向上のために酸化膜が破られることが望ましい。特に芯線をアルミ合金製とした電線では、芯線の表面に硬い絶縁膜として酸化膜が形成されるため、それを破って金属間相互の接続状態を得ることが望ましい。そのため、特許文献１のバレル部には、酸化膜を破るためのセレーションが凹設されている。
しかしながら、セレーションにより酸化膜を破る方法では、酸化膜の除去性能が充分でなく、導電性の改良の余地があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、簡易な構成で芯線の周囲に形成されている酸化膜の除去性を高めて導電性を改善できる端子金具付電線及び端子金具を提供することを目的とする。

本発明の端子金具付き電線は、被覆電線の露出された芯線が端子金具の底板部上に配され、前記底板部の両側部から延出された一対のバレル部が前記芯線を包み込むように前記芯線と前記端子金具とを塑性変形させながら圧着接続されている端子金具付き電線であって、前記端子金具の前記バレル部は、前記底板部の両側部から延出されている一対のバレル主体部と、前記各バレル主体部の延出端縁のうちの少なくとも前記芯線の先端側及びこれとは反対側のいずれか一方の延出端縁を残して段差状に延出して形成されたカシメ先行部を有し、前記カシメ先行部は、前記芯線の先端とは反対側の一辺が前記バレル主体部に対して直角に形成される一方、前記芯線の先端側がその先端側にゆくほど漸次芯線に近づく方向に傾斜する三角形状であり、前記端子金具の圧着に伴って前記カシメ先行部が前記バレル主体部に先行して前記芯線に食い込むことで前記カシメ先行部における前記傾斜部分が前記芯線に摺接した後に、前記バレル主体部が前記芯線に接するように構成されていることを特徴とする（手段１）。
このような構成とし、端子金具の圧着に伴ってカシメ先行部がバレル主体部に先行して芯線に食い込むことにより、カシメ先行部によって圧縮された芯線がバレル主体部の延出端縁に対して摺接しながら塑性変形するようにすればよい。

また、傾斜部分に芯線が摺接することにより、芯線周囲に形成された酸化膜が破られて、芯線と端子金具との導電性を向上させることができる。

本発明の端子金具は、被覆電線の露出された芯線が端子金具の底板部上に配され、前記底板部の両側部から延出された一対のバレル部が前記芯線を包み込むように前記芯線と前記端子金具とを塑性変形させながら圧着接続される端子金具であって、前記端子金具の前記バレル部は、前記底板部の両側部から延出されている一対のバレル主体部と、前記各バレル主体部の延出端縁のうちの少なくとも前記芯線の先端側及びこれとは反対側のいずれか一方の延出端縁を残して段差状に延出して形成されたカシメ先行部を有し、前記カシメ先行部は、前記芯線の先端とは反対側の一辺が前記バレル主体部に対して直角に形成される一方、前記芯線の先端側がその先端側にゆくほど漸次芯線に近づく方向に傾斜する三角形状であり、前記端子金具の圧着に伴って前記カシメ先行部が前記バレル主体部に先行して前記芯線に食い込むことで前記カシメ先行部における前記傾斜部分が前記芯線に摺接した後に、前記バレル主体部が前記芯線に接するように構成されていることを特徴とする（手段２）。
このような構成とし、端子金具の圧着に伴ってカシメ先行部がバレル主体部に先行して芯線に食い込むことにより、カシメ先行部によって圧縮された芯線がバレル主体部の延出端縁に対して摺接しながら塑性変形するようにすればよい。

また、傾斜部分に芯線が摺接することにより、芯線周囲に形成された酸化膜が破られて、芯線と端子金具との導電性を向上させることができる。

手段１及び手段２の構成によれば、バレル部の形状を変えるという簡易な構成で、芯線がバレル主体部の延出端縁に摺接する際に、芯線周囲に形成された酸化膜が破られるから、芯線の周囲に形成されている酸化膜の除去性を高めて芯線と端子金具との導電性を改善できる。

＜参考例１＞
以下、本発明を具体化した参考例１の端子金具付き電線１０について、図１〜図９を参照して説明する。
本参考例の端子金具付き電線１０は、図１に示すように、被覆電線２０の端末部に端子金具３０が圧着接続されてなり、例えば電気自動車において走行用の動力源を構成するバッテリ、インバータ、モータなどの装置（図示せず）の間に配索されるものである。

被覆電線２０は、アルミニウム合金からなる金属素線２１Ａを螺旋状に撚り合わせてなる芯線２１を樹脂製の絶縁被覆２２（絶縁層）で被覆したものであり、その端末部においては、絶縁被覆２２が剥き取られて芯線２１が露出されている。なお、芯線２１には、アルミニウム合金以外にも、他の種類の金属を用いてもよい。

端子金具３０は、いわゆるオープンバレル型であって、箱型の端子部３１と、端子部３１と連続し被覆電線２０が接続される電線接続部４０とからなり、アルミ製よりも高い強度が得られる銅合金製とされている。

端子部３１は、箱型の雌端子金具３０であって、図示しない雄端子が挿入孔３１Ａに挿入されることにより、電気的接続が図られる。
電線接続部４０は、被覆電線２０を保持する電線支持部４１と、芯線２１と接続される芯線接続部４５と、を有する。

電線支持部４１は、芯線接続部４５から連続した底板の左右両側縁から一対のカシメ片４１Ａ，４１Ａが立ち上げられてなり、これらの一対のカシメ片４１Ａ，４１Ａを芯線２１側に湾曲させることにより、被覆電線２０が離脱や位置ずれしないように保持されている。

芯線接続部４５は、半円筒形状の底板部４６と、底板部４６の両側部から延出されてなる一対のバレル部５０，５０と、からなる。

バレル部５０は、図３に示すように、底板部４６から延出したバレル主体部５１と、バレル主体部５１に先行して芯線２１をかしめるカシメ先行部５５と、を有する。なお、図３は、電線接続部４０の部分における金属板材の打ち抜き加工後の展開形状（端子金具原板）である。
バレル主体部５１は、前後方向に長い長方形状をなし、底板部４６の両側部からそれぞれ外方（幅方向）に延出されている。

カシメ先行部５５は、バレル主体部５１よりも小さい長方形状をなし、バレル主体部５１から更に外方（幅方向）に延出されている。具体的には、カシメ先行部５５は、前後方向及び幅方向の双方でバレル主体部５１よりも短くされた長方形状となっており、バレル主体部５１の延出端縁５１Ａ，５１Ａを前後共に等距離だけ残すように短くされた位置５１Ｂ,５１Ｂから段差状に外方に延出されている。このカシメ先行部５５の延出端部５５Ａ（幅方向の端部）が、圧着の際に最初に芯線２１に食い込む第１カシメ部５５Ａとなっており、バレル主体部５１の延出端縁５１Ａ，５１Ａが第１カシメ部５５Ａに遅れて芯線２１に食い込む第２カシメ部５１Ａ，５１Ａとされている。
そして、芯線２１がバレル部５０に圧着された際には、このカシメ先行部５５の全体及び第２カシメ部５１Ａ，５１Ａの部分が芯線２１の内部に食い込むことになる。

（端子金具付き電線の圧着方法）
端子原板に圧着工程が行えるように曲げ加工を施す（図２参照）。
図２に示すように、被覆電線２０の露出した芯線２１を、曲げ加工を施した端子金具３０の電線接続部４０に載置した状態で、端子金具３０をアンビル７０上に位置決めし、アンビル７０及び端子金具３０の上方に配されたクリンパ７１を下降させる。

すると、端子金具３０のバレル部５０，５０が、クリンパ７１の内面形状に応じて芯線２１を包み込むような形状に変形していく。そして、図４に示すように、カシメ先行部５５の第１カシメ部５５Ａが芯線２１の上部周面に突き当てられて芯線２１が変形する。このときの変形は、前後方向には、図５に示すように、カシメ先行部５５に芯線２１が圧縮されることにより、芯線２１は、芯線２１の圧縮されていない方向に逃げが生じ（図５の矢印方向）、このときの逃げにより第１カシメ部５５Ａと芯線２１の間が擦れる。

そして、さらにクリンパ７１を下降させると、図６に示すように、カシメ先行部５５の全体が芯線２１内部に食い込むとともに、バレル主体部５１の先端の第２カシメ部５１Ａ，５１Ａが芯線２１の周囲に当接し、芯線２１が第２カシメ部５１Ａ，５１Ａによって押し付けられる。これにより、図７に示すように、カシメ先行部５５によって圧縮された芯線２１が第２カシメ部５１Ａ，５１Ａ側に逃げるとともに、この第２カシメ部５１Ａ，５１Ａにて芯線２１が押し付けられるから、芯線２１は、バレル主体部５１の第２カシメ部５１Ａ，５１Ａ（延出端縁）に対して摺接しながら塑性変形して伸びが生じる。このときの摺接により、芯線２１と第２カシメ部５１Ａ，５１Ａとの間が擦れ、芯線２１の周囲に形成されている酸化膜が破られて導電性を向上させることができる。
なお、芯線２１の伸びが生じた部分は、バレル部５０，５０により圧縮されているため、芯線２１の伸びと一緒に当該部分の芯線２１と接している第１カシメ部５５Ａ及び第２カシメ部５１Ａ，５１Ａ（延出端縁）の部分についてもやや伸びが生じるが、相対的な伸びの大きさが異なるため、芯線２１と第２カシメ部５１Ａ，５１Ａとの間に擦れが生じて酸化膜が破られるようになっている。

そして、さらにクリンパ７１を下降させると、図８に示すように、カシメ先行部５５の全体に加えて第２カシメ部５１Ａ，５１Ａについても芯線２１内部に食い込む。
このとき、図９に示すように、第２カシメ部５１Ａ，５１Ａに芯線２１が圧縮されることにより、芯線２１は、芯線２１の圧縮されていない方向に逃げが生じ（図９の矢印方向）、このときの逃げにより第２カシメ部５１Ａ，５１Ａと芯線２１の間が擦れる。
そして、これにより、端子金具付き電線の圧着が終了する。
なお、説明を省略したが、クリンパ７１は、電線支持部４１についてもかしめるようになっており、上記したクリンパ７１の下降により、上記した圧着とほぼ同時に被覆電線２０が電線支持部４１にかしめられるようになっている。

このように、本参考例によれば、カシメ先行部５５によって圧縮された芯線２１がバレル主体部５１の第２カシメ部５１Ａ，５１Ａ（延出端縁）に対して摺接しながら塑性変形するように構成されている。したがって、芯線２１が第２カシメ部５１Ａ，５１Ａ（延出端縁）に摺接する際に、芯線２１周囲に形成された酸化膜が破られて、芯線２１と端子金具３０との導電性を向上させることができる。

＜実施形態１＞
次に、本発明の実施形態１を図１０ないし図１８を参照して説明する。
参考例１の端子金具３０は、カシメ先行部５５が長方形状であったが、実施形態１の端子金具３０は、カシメ先行部１５５が三角形状をなす構成である。なお、参考例１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

カシメ先行部１５５は、図１０に示すように、直角三角形状をなし、電線支持部４１側（芯線２１の先端側とは反対側）の一辺１５５Ｂがバレル主体部１５１の段差部分である第２カシメ部１５１Ａ（延出端縁）に対して直角に立ち上げられて形成される一方、端子部３１側（芯線２１の先端側）がその端子部３１側にゆくほど漸次芯線２１（図１０では、底板部４６側）に近づく方向に傾斜する傾斜部１５５Ａとされている。

（端子金具付き電線の圧着方法）
被覆電線２０の露出した芯線２１を、曲げ加工を施した端子金具３０の電線接続部４０に載置した状態で、端子金具３０をアンビル７０上に位置決めし、アンビル７０及び端子金具３０の上方に配されたクリンパ７１を下降させる（図２）。すると、端子金具３０のバレル部１５０，１５０が、クリンパ７１の内面形状に応じて芯線２１を包み込むような形状に変形していく。そして、図１１に示すように、カシメ先行部１５５の先端部のエッジ部分１５５Ｃが芯線２１の上部周面に突き当てられて芯線２１が変形する。このときの変形は、芯線２１の前後方向には、図１２に示すように、芯線２１が圧縮されて芯線２１とエッジ部分１５５Ｃとの間に擦れが生じ、芯線２１の周囲の酸化膜が破られる。

さらにクリンパ７１を下降させると、図１３に示すように、カシメ先行部１５５の傾斜部１５５Ａが芯線２１内部に食い込んでいき、図１４に示すように、傾斜部１５５Ａに当接した芯線２１が圧縮されることで、芯線２１は、芯線２１の前方（図１４の矢印方向）に逃げが生じる。そして、この逃げにより、芯線２１と傾斜部１５５Ａとの間に擦れが生じる。この逃げは、クリンパ７１が下降するにしたがって、傾斜部１５５Ａの全体に亘って継続して生じるから、擦れも、傾斜部１５５Ａの全体に亘って継続して生じる。したがって、傾斜部１５５Ａの全体を使って芯線２１周囲に形成された酸化膜を破ることができ、芯線２１と端子金具３０との導電性を向上させることができる。

また、傾斜部１５５Ａによる芯線２１の伸びは、前方に生じるようになっているから、電線支持部４１で固定される後方の部分については、芯線２１の伸びによる影響が生じないようになっている。

そして、図１５に示すように、さらにクリンパ７１を下降させると、図１６に示すように、カシメ先行部１５５の全体が芯線２１内部に食い込むとともに、バレル主体部１５１の第２カシメ部１５１Ａ（延出端縁）が芯線２１の周囲に当接し、芯線２１を押し付ける。これにより、芯線２１は、バレル主体部１５１の第２カシメ部１５１Ａ（延出端縁）に対して摺接しながら塑性変形して伸びが生じる。このときの摺接により、芯線２１と第２カシメ部１５１Ａとの間が擦れ、芯線２１の周囲に形成されている酸化膜が破られる。

そして、さらにクリンパ７１を下降させると、図１７，図１８に示すように、カシメ先行部１５５の全体に加えて第２カシメ部１５１Ａについても芯線２１内部に食い込み、このときの芯線２１の後方への逃げ（図１８の矢印方向）により、第２カシメ部１５１Ａと芯線２１の間が擦れる。
そして、これにより、端子金具付き電線の圧着が終了する。

このように、本実施形態によれば、傾斜部１５５Ａ（傾斜部分）に芯線２１が摺接することにより、芯線２１周囲に形成された酸化膜が破られて、芯線２１と端子金具３０との導電性を向上させることができる。

＜参考例２＞
本発明の参考例２を図１９ないし図２７を参照して説明する。
参考例２は、図１９に示すように、バレル部２５０，２５０の延出端部の軸方向における前端から後端まで（延出端部のうち軸方向の前縁から後縁までの全ての部分）が、芯線２１の先端側ほど底板部４６に近づく傾斜部２５５Ａが形成（傾斜状に形成）されている。

（端子金具付き電線の圧着方法）
被覆電線２０の露出した芯線２１を、曲げ加工を施した端子金具３０の電線接続部４０に載置した状態で、端子金具３０をアンビル７０上に位置決めし、アンビル７０及び端子金具３０の上方に配されたクリンパ７１を下降させる。すると、端子金具３０のバレル部２５０，２５０が、クリンパ７１の内面形状に応じて芯線２１を包み込むような形状に変形していく。そして、図２０に示すように、バレル部２５０，２５０の先端部のエッジ部分が芯線２１の上部周面に突き当てられて芯線２１が変形する。このときの変形は、芯線２１の前後方向には、図２１に示すように、芯線２１が圧縮されて芯線２１とエッジ部分との間に擦れが生じ、酸化膜が破られる。

さらにクリンパ７１を下降させると、図２２に示すように、バレル部２５０，２５０の先端部が芯線２１内部に食い込んでいき、図２３に示すように、傾斜部２５５Ａに当接した芯線２１が圧縮されることで芯線２１の前方に逃げが生じ、これにより、芯線２１と傾斜部２５５Ａとの間に擦れが生じる。この逃げは、クリンパ７１が下降するにしたがって、傾斜部２５５Ａの全体に亘って継続して生じるから、擦れも、傾斜部２５５Ａの全体に亘って継続して生じる。したがって、傾斜部２５５Ａの全体を使って芯線２１周囲に形成された酸化膜を破ることができ、芯線２１と端子金具３０との導電性を向上させることができる。

そして、図２４に示すように、さらにクリンパ７１を下降させると、図２５に示すように、傾斜部２５５Ａの全体が芯線２１内部に食い込む。
そして、さらにクリンパ７１を下降させると、図２６，図２７に示すように、傾斜部２５５Ａの全体が更に芯線２１内部に食い込み、端子金具付き電線の圧着が終了する。

このように、本参考例によれば、傾斜部２５５Ａ（傾斜部分）に芯線２１が摺接することにより、芯線２１周囲に形成された酸化膜が破られて、芯線２１と端子金具３０との導電性を向上させることができる。

また、傾斜部２５５Ａによる芯線２１の伸びは、前方に生じるようになっているから、電線支持部４１で固定される後方の部分については、芯線２１の伸びによる影響が生じないようになっている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。
（１）参考例１の構成に代えて、外方（延出方向）ほど小さくなる長方形状のカシメ先行部を多段に構成するようにしてもよい。これにより、芯線２１を摺接させる延出端縁が複数設けられるから、複数段の段差（延出端縁）に摺接させて芯線２１の酸化膜を破る構成としてもよい。

（２）上記実施形態では、電線支持部４１の圧着は、芯線の圧着とほぼ同時にされることとしたが、これに限らず、例えば、芯線２１の圧着に先立って電線支持部４１の圧着を行っておいてもよい。この場合、実施形態１，参考例２のように、傾斜部１５５Ａ，２５５Ａにより、圧着の際に芯線２１が芯線２１の先端側に伸びるように構成すれば、後方で圧着された電線支持部４１に与える影響を少なくすることが可能になる。

（３）参考例１では、バレル主体部５１の前後両端側の延出端縁５１Ａ,５１Ａを残して段差状に延出して形成されたカシメ先行部５５を有する構成としたが、バレル主体部５１の延出端縁５１Ａ,５１Ａのうちの芯線の先端側又は反対側のいずれか一方の延出端縁のみを残して段差状に延出して形成されたカシメ先行部を有する構成としてもよい。

端子金具付き電線の斜視図 圧着の際のクリンパとアンビルを示す図 参考例１の端子金具について説明するための部分的な展開形状 第１カシメ部が芯線に食い込んだ状態の断面図 図４の側断面図 カシメ先行部の全体が芯線に食い込んだ状態の断面図 図６の側断面図 圧着後の断面図 図８の側断面図 実施形態１の端子金具について説明するための部分的な展開形状 カシメ先行部の先端が芯線に食い込んだ状態の断面図 図１１の側断面図 カシメ先行部の半分ほど芯線に食い込んだ状態の断面図 図１３の側断面図 カシメ先行部の全体が芯線に食い込んだ状態の断面図 図１５の側断面図 圧着後の断面図 図１７の側断面図 参考例２の端子金具について説明するための部分的な展開形状 カシメ先行部の先端が芯線に食い込んだ状態の断面図 図２０の側断面図 カシメ先行部の半分ほど芯線に食い込んだ状態の断面図 図２２の側断面図 カシメ先行部の全体が芯線に食い込んだ状態の断面図 図２４の側断面図 圧着後の断面図 図２６の側断面図

符号の説明

１０…端子金具付き電線
２０…被覆電線
２１…芯線
３０…端子金具
４０…電線接続部
４１…電線支持部
４６…底板部
５０…バレル部
５１，１５１…バレル主体部
５５，１５５…カシメ先行部
７０…アンビル
７１…クリンパ
１５５Ａ，２５５Ａ…傾斜部

Claims (2)

1. 被覆電線の露出された芯線が端子金具の底板部上に配され、前記底板部の両側部から延出された一対のバレル部が前記芯線を包み込むように前記芯線と前記端子金具とを塑性変形させながら圧着接続されている端子金具付き電線であって、
   前記端子金具の前記バレル部は、前記底板部の両側部から延出されている一対のバレル主体部と、前記各バレル主体部の延出端縁のうちの少なくとも前記芯線の先端側及びこれとは反対側のいずれか一方の延出端縁を残して段差状に延出して形成されたカシメ先行部を有し、
   前記カシメ先行部は、前記芯線の先端とは反対側の一辺が前記バレル主体部に対して直角に形成される一方、前記芯線の先端側がその先端側にゆくほど漸次芯線に近づく方向に傾斜する三角形状であり、
   前記端子金具の圧着に伴って前記カシメ先行部が前記バレル主体部に先行して前記芯線に食い込むことで前記カシメ先行部における前記傾斜部分が前記芯線に摺接した後に、前記バレル主体部が前記芯線に接するように構成されていることを特徴とする端子金具付き電線。
2. 被覆電線の露出された芯線が端子金具の底板部上に配され、前記底板部の両側部から延出された一対のバレル部が前記芯線を包み込むように前記芯線と前記端子金具とを塑性変形させながら圧着接続される端子金具であって、
   前記端子金具の前記バレル部は、前記底板部の両側部から延出されている一対のバレル主体部と、前記各バレル主体部の延出端縁のうちの少なくとも前記芯線の先端側及びこれとは反対側のいずれか一方の延出端縁を残して段差状に延出して形成されたカシメ先行部を有し、
   前記カシメ先行部は、前記芯線の先端とは反対側の一辺が前記バレル主体部に対して直角に形成される一方、前記芯線の先端側がその先端側にゆくほど漸次芯線に近づく方向に傾斜する三角形状であり、
   前記端子金具の圧着に伴って前記カシメ先行部が前記バレル主体部に先行して前記芯線に食い込むことで前記カシメ先行部における前記傾斜部分が前記芯線に摺接した後に、前記バレル主体部が前記芯線に接するように構成されていることを特徴とする端子金具。

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